CN113356295B - 一种地下深窄槽连续锯切设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地下深窄槽连续锯切设备，包括移动机构、用于成型深窄槽的切割机构和用于提供动力的液压站。采用以上技术方案的一种地下深窄槽连续锯切设备，结构新颖，设计巧妙，易于实现，通过移动机构配合切割机构，能够实现地下深窄槽成型的竖直进给和水平进给，连续进行开槽，切割机构深入地下后不必再提起，高效高质地根据需求切割成型墙状结构的深窄槽，尤其适用于成型深浅要求不一的异形墙状深窄槽，不仅大幅提高了墙状深窄槽的挖掘效率，而且有效解决了传统垂直静压成槽方式造成的地下深窄槽成型错位和坍塌问题，大幅提高了墙状深窄槽的成型质量，为后续施工质量提供了可靠的基础。

Description

一种地下深窄槽连续锯切设备
技术领域
本发明涉及大型工程地下深窄槽成型技术领域，具体涉及一种地下深窄槽连续锯切设备。
背景技术
在一些大型土木工程项目中，常常要求在地下切割出一面墙状结构的深窄槽，以配合进行后续施工。
目前，这种墙状深窄槽的施工都是通过垂直静压成槽方式，需要切割出一系列竖直条状结构的深窄槽，并搭接贯通相邻条状深窄槽，以求成型一面墙状结构的深窄槽。
但是，由于垂直静压成槽方式的工艺限制，使深窄槽在成型过程由于无法实现横向进给，从而无法实现连续开槽，不仅导致开槽效率低下，而且深窄槽之间难以搭接，十分容易出现地下深窄槽成型错位的问题，同时在深窄槽成型时可能引发临近深窄槽坍塌。
因此，深窄槽成型难度极大，常常不能满足工程施工要求。解决以上问题成为当务之急。
发明内容
为解决以上的技术问题，本发明提供了一种地下深窄槽连续锯切设备。
其技术方案如下：
一种地下深窄槽连续锯切设备，其要点在于，包括移动机构、用于成型深窄槽的切割机构和用于提供动力的液压站；
所述移动机构包括平移支撑架、能够水平移动地安装在平移支撑架上的平移机架以及用于驱动平移机架在平移支撑架上平移的平移驱动组件，所述平移机架的底部安装有若干能够上下伸缩的伸缩支撑腿，各伸缩支撑腿完全伸出时，各伸缩支撑腿的下端面均低于平移支撑架的最低点，各伸缩支撑腿完全缩回时，各伸缩支撑腿的下端面均高于平移支撑架的最低点；
所述切割机构通过升降调节组件能够升降地安装在平移机架上，所述液压站安装在平移机架上。
采用以上结构，通过移动机构配合切割机构，能够实现地下深窄槽成型的竖直进给和水平进给，连续进行开槽，切割机构深入地下后不必再提起，高效高质地根据需求切割成型墙状结构的深窄槽，尤其适用于成型深浅要求不一的异形墙状深窄槽，不仅大幅提高了墙状深窄槽的挖掘效率，而且有效解决了传统垂直静压成槽方式造成的地下深窄槽成型错位和坍塌问题，大幅提高了墙状深窄槽的成型质量，为后续施工质量提供了可靠的基础。
作为优选：所述升降调节组件包括能够升降地安装在平移机架上的共用安装架以及用于驱动共用安装架沿平移机架升降的升降液压缸，所述切割机构竖向可拆卸地安装在共用安装架上。采用以上结构，结构简单可靠，能够精确调节切割机构的高度，从而精确控制地下深窄槽的切割深度。
作为优选：所述共用安装架上设置有至少两组竖向排列的切割机构夹持装置，所述共用安装架上设置有至少两个与平移机架配合的升降导辊。采用以上结构，不仅能够可靠地夹持切割机构，而且通过升降导辊的设置，能够使整体升降更加顺畅。
作为优选：所述切割机构包括竖向延伸的链锯安装板、能够沿周向转动地安装在链锯安装板上的链锯以及用于驱动链锯沿链锯安装板周向转动的链锯驱动装置。采用以上结构，利用链锯方式进行切割，能够很好地排出松土料，大大减小了土料堵塞的可能性，提高了成槽的完整性。
作为优选：所述链锯包括能够沿周向转动地安装在链锯安装板上的链条以及若干组均匀分布在链条上的功能锯齿组，各功能锯齿组均包括用于带出切削土石的刮板刀以及分别斜向链条两侧的左刀齿和右刀齿，所述刮板刀的宽度大于等于左刀齿和右刀齿的宽度。采用以上结构，由于刮板刀宽度大，能够更好地将地下土料带到地面，进一步提升了排土能力，减小土料堵塞的可能性，而通过左刀齿和右刀齿设置，能够大幅提升对岩土的破碎能力，提高掘进的效率。
作为优选：所述平移机架上安装有用于清理功能锯齿组的滚刷以及用于带动滚刷转动的滚刷驱动组件。采用以上结构，能够有效清理地面以上的刮板刀、左刀齿和右刀齿，提升链锯的掘进效率。
作为优选：所述滚刷的刷毛呈螺旋线形分布在滚刷的外周上，且相邻刷毛的间距等于刮板刀、左刀齿和右刀齿之间的间距。采用以上结构，不仅能够更好地清理刮板刀、左刀齿和右刀齿，进一步提升链锯的掘进效率，而且出现缠绕刮板刀、左刀齿和右刀齿问题的可能性小，保证了整体运行的可靠性。
作为优选：所述平移支撑架包括水平滑架以及若干安装在水平滑架底部的滑架支撑腿，所述平移机架的前后两端分别通过滑动配合支架安装在水平滑架上，所述滑动配合支架包括上下相对设置的上滑架和下滑架，所述上滑架的下端部与下滑架的上端部均设置有若干平移导辊，所述水平滑架的上缘能够滑动地支承在上滑架的平移导辊上，该水平滑架的下缘能够滑动地支承在下滑架的平移导辊上。采用以上结构，不仅使平移支撑架与平移机架的平移配合更加稳定可靠，而且整体结构强度高，保证了横向锯切的稳定性。
作为优选：所述平移驱动组件包括两根平行设置在平移支撑架上的齿条、设置在平移机架上的齿轮驱动组件，所述齿轮驱动组件的两侧分别设置有均受其驱动的齿轮，两个齿轮分别与对应齿条啮合。采用以上结构，能够精确控制切割机构的进给量。
作为优选：所述齿轮驱动组件包括齿轮驱动轴以及两个驱动电机，两个驱动电机分别通过对应的齿轮驱动减速器将动力传递给齿轮驱动轴，两个齿轮分别固套在齿轮驱动轴的两端。采用以上结构，能够有效提升切割机构掘进作业时的推力，提高掘进效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
采用以上技术方案的一种地下深窄槽连续锯切设备，结构新颖，设计巧妙，易于实现，通过移动机构配合切割机构，能够实现地下深窄槽成型的竖直进给和水平进给，连续进行开槽，切割机构深入地下后不必再提起，高效高质地根据需求切割成型墙状结构的深窄槽，尤其适用于成型深浅要求不一的异形墙状深窄槽，不仅大幅提高了墙状深窄槽的挖掘效率，而且有效解决了传统垂直静压成槽方式造成的地下深窄槽成型错位和坍塌问题，大幅提高了墙状深窄槽的成型质量，为后续施工质量提供了可靠的基础。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1拆除液压站的示意图；
图3为平移机架与滑动配合支架的连接结构示意图；
图4为平移支撑架的结构示意图；
图5为升降调节组件(不含升降液压缸)的结构示意图；
图6为滚刷与滚刷驱动组件的配合关系示意图；
图7为齿轮驱动组件的结构示意图；
图8为功能锯齿组的结构示意图；
图9为切割机构夹持装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种地下深窄槽连续锯切设备，其主要包括移动机构、用于成型深窄槽的切割机构和用于提供动力的液压站6。
请参见图1-图4，移动机构包括平移支撑架2、能够水平移动地安装在平移支撑架2上的平移机架3以及用于驱动平移机架3在平移支撑架2上平移的平移驱动组件4。
平移支撑架2包括水平滑架2a以及若干安装在水平滑架2a底部的滑架支撑腿2b，平移机架3的底部安装有若干能够上下伸缩的伸缩支撑腿3a，平移机架3的前后两端分别通过滑动配合支架10安装在水平滑架2a上。
具体地说，当各伸缩支撑腿3a的下端面与各滑架支撑腿2b的下端面齐平时，能够提供更好地支撑效果。当各伸缩支撑腿3a完全伸出时，各伸缩支撑腿3a的下端面均低于各滑架支撑腿2b的下端面，此时，平移机架3作为支撑，平移支撑架2能够在平移驱动组件4的驱动下平移。当各伸缩支撑腿3a完全缩回时，各伸缩支撑腿3a的下端面均高于各滑架支撑腿2b的最低点，此时，平移支撑架2作为支撑，平移机架3以及其上的切割机构能够在平移驱动组件4的驱动下平移，掘进形成深窄槽。通过平移机架3和平移支撑架2交替支撑和平移，实现深窄槽的横向连接成型。
请参见图2-图4，滑动配合支架10包括上下相对设置的上滑架10a和下滑架10b，上滑架10a的下端部与下滑架10b的上端部均设置有若干平移导辊10c，水平滑架2a的上缘能够滑动地支承在上滑架10a的平移导辊10c上，水平滑架2a的下缘能够滑动地支承在下滑架10b的平移导辊10c上，使平移支撑架2与平移机架3的平移配合更加稳定可靠。
进一步地，上滑架10a的下端部的平移导辊10c的外周面上形成有滚动导向槽10c1，水平滑架2a上具有与滚动导向槽10c1相适应的直线导向筋2c，直线导向筋2c嵌入各滚动导向槽10c1中。下滑架10b的上端部的平移导辊10c的外周面上凸出形成有滚动导向凸起10c2，水平滑架2a上具有与滚动导向凸起10c2相适应的直线导向槽，各滚动导向凸起10c2均嵌入直线导向槽中。由于掘进作业时，整个设备会输出超过8吨的推力，通过以上两点设计大幅提高了平移导辊10c与水平滑架2a连接的可靠性，避免发生“脱轨”问题，保证了平移进给的问题可靠。
请参见图2和图7，平移驱动组件4包括两根平行设置在平移支撑架2上的齿条4a、设置在平移机架3上的齿轮驱动组件4b，齿轮驱动组件4b的两侧分别设置有均受其驱动的齿轮4c，两个齿轮4c分别与对应齿条4a啮合。
齿轮驱动组件4b包括齿轮驱动轴4b1以及两个驱动电机4b2，两个驱动电机4b2分别通过对应的齿轮驱动减速器4b3将动力传递给齿轮驱动轴4b1，两个齿轮4c分别固套在齿轮驱动轴4b1的两端。
两个驱动电机4b2分别通过对应的齿轮驱动减速器4b3将动力传递给齿轮驱动轴4b1，再通过齿轮驱动轴4b1同时带动两个齿轮4c转动，不仅能够精确保证平移进给的精度，而且能够实现增扭的效果，提升掘进推力。
请参见图1和图2，切割机构通过升降调节组件5能够升降地安装在平移机架3上，液压站6安装在平移机架3上。
请参见图3和图5，升降调节组件5包括能够升降地安装在平移机架3上的共用安装架5a以及用于驱动共用安装架5a沿平移机架3升降的升降液压缸5b，切割机构竖向可拆卸地安装在共用安装架5a上。
请参见图1、图2和图8，切割机构包括竖向延伸的链锯安装板7、能够沿周向转动地安装在链锯安装板7上的链锯8以及用于驱动链锯8沿链锯安装板7周向转动的链锯驱动装置9，
该地下深窄槽连续锯切设备用于向深窄槽注浆的注浆板1，该注浆板1与切割机构前后并排，并通过同一个升降调节组件5能够升降地安装在平移机架3上，能够实现边切割边注浆，轻易地在深窄槽中充满浆料，解决现有施工先成槽、再注浆导致无法注满浆的工艺难题。具体地说，注浆板1与切割机构均竖向可拆卸地安装在共用安装架5a上。并且，注浆板1的下端部高于或齐平于切割机构的下端部，注浆板1在切割机构掘进的同时，能够持续不断地输出柔性防水聚合物，使柔性防水聚合物能够轻易地充满深窄槽。
另外，请参见图3和图5，共用安装架5a上设置有至少两组竖向排列的切割机构夹持装置5c以及至少两组竖向排列的注浆板夹持装置5d，共用安装架5a的两侧设置有至少两个与平移机架3配合的升降导辊5e，即升降导辊5e能够沿平移机架3滚动。不仅能够可靠地夹持切割机构和注浆板1，而且通过升降导辊5e的设置，能够使整体升降更加顺畅。
请参见图2和图9，切割机构夹持装置5c和注浆板夹持装置5d均包括相对设置的左安装筒51和右安装筒52、设置在左安装筒51中的左液压缸53以及设置在右安装筒52中的右液压缸54，右液压缸54靠近左液压缸53的一端为能够向外伸出右安装筒52的右液压缸活动部件541，右液压缸活动部件541的外端面具有锁销结构541a，左液压缸53靠近右液压缸54的一端为能够向外伸出左液压缸53的左液压缸活动部件53a，左液压缸活动部件531的外端面具有与锁销结构相适应的锁槽结构531a，右安装筒52靠近左安装筒51的一端设置有右刀具夹板55，左液压缸活动部件531的外端设置有与右刀具夹板55相适应的左刀具夹板56。不仅能够可靠地夹持固定链锯安装板7，以保证深窄槽的锯切效率和稳定性，而且又便于调节。
请参见图5、图7和图9，链锯安装板7具有若干沿链锯安装板7延伸方向分布的刀具锁孔7a，各刀具锁孔7a均与锁销结构541a相适应。当左液压缸活动部件531和右液压缸活动部件541相互靠近时，锁销结构541a的外端能够穿过其中一个锁孔211后嵌入锁槽结构531a中，同时左刀具夹板56和右刀具夹板55从两侧夹紧链锯安装板7。需要指出的是，注浆板1与注浆板夹持装置5d的配合同链锯安装板7与切割机构夹持装置5c的配额。
进一步地，各刀具锁孔7a与供水系统连通，能够作为向外出水的微型出水孔，能够在掘进的同时实施泥浆护壁施工工艺，防止已成型壁面坍塌。
链锯8包括能够沿周向转动地安装在链锯安装板7上的链条8a以及若干组均匀分布在链条8a上的功能锯齿组，各功能锯齿组均包括用于带出切削土石的刮板刀8b以及分别斜向链条8a两侧的左刀齿8c和右刀齿8d，即左刀齿8c斜向左，右刀齿8d斜向右，左刀齿8c和右刀齿8d交错设置，能够大幅提升对岩土的破碎能力，提升掘进效率。另外，刮板刀8b的宽度大于等于左刀齿8c和右刀齿8d的宽度，由于刮板刀8b宽度大，能够更好地将地下土料带到地面，进一步提升了排土能力，减小土料堵塞的可能性。
进一步地，链锯安装板7上设置有链条张紧装置14，通过调节链条张紧装置14，能够灵活地调节链条8a的张紧程度，提升可靠性。
请参见图1和图6，平移机架3上安装有用于清理功能锯齿组的滚刷13以及用于带动滚刷13转动的滚刷驱动组件11。具体地说，滚刷13通过滚刷支架12安装在平移机架3上，滚刷驱动组件11包括滚刷驱动电机11a、滚刷驱动减速器11b以及在滚刷13和滚刷驱动减速器11b之间进行传动的滚刷传动链条组11c。滚刷驱动电机11a依次通过滚刷驱动减速器11b和滚刷传动链条组11c带动滚刷13转动。
进一步地，滚刷13的刷毛13a呈螺旋线形分布在滚刷13的外周上，且相邻刷毛13a的间距等于刮板刀8b、左刀齿8c和右刀齿8d之间的间距，不仅能够更好地清理刮板刀8b、左刀齿8c和右刀齿8d，进一步提升链锯的掘进效率，而且出现缠绕刮板刀8b、左刀齿8c和右刀齿8d问题的可能性小，保证了整体运行的可靠性。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种地下深窄槽连续锯切设备，其特征在于：包括移动机构、用于成型深窄槽的切割机构和用于提供动力的液压站(6)；
所述移动机构包括平移支撑架(2)、能够水平移动地安装在平移支撑架(2)上的平移机架(3)以及用于驱动平移机架(3)在平移支撑架(2)上平移的平移驱动组件(4)，所述平移机架(3)的底部安装有若干能够上下伸缩的伸缩支撑腿(3a)，各伸缩支撑腿(3a)完全伸出时，各伸缩支撑腿(3a)的下端面均低于平移支撑架(2)的最低点，各伸缩支撑腿(3a)完全缩回时，各伸缩支撑腿(3a)的下端面均高于平移支撑架(2)的最低点；
所述切割机构通过升降调节组件(5)能够升降地安装在平移机架(3)上，所述液压站(6)安装在平移机架(3)上；
所述升降调节组件(5)包括能够升降地安装在平移机架(3)上的共用安装架(5a)以及用于驱动共用安装架(5a)沿平移机架(3)升降的升降液压缸(5b)，所述切割机构竖向可拆卸地安装在共用安装架(5a)上；
所述共用安装架(5a)上设置有至少两组竖向排列的切割机构夹持装置(5c)，所述共用安装架(5a)上设置有至少两个与平移机架(3)配合的升降导辊(5e)；
所述切割机构包括竖向延伸的链锯安装板(7)、能够沿周向转动地安装在链锯安装板(7)上的链锯(8)以及用于驱动链锯(8)沿链锯安装板(7)周向转动的链锯驱动装置(9)；
所述链锯(8)包括能够沿周向转动地安装在链锯安装板(7)上的链条(8a)以及若干组均匀分布在链条(8a)上的功能锯齿组，各功能锯齿组均包括用于带出切削土石的刮板刀(8b)以及分别斜向链条(8a)两侧的左刀齿(8c)和右刀齿(8d)，所述刮板刀(8b)的宽度大于等于左刀齿(8c)和右刀齿(8d)的宽度；
所述平移机架(3)上安装有用于清理功能锯齿组的滚刷(13)以及用于带动滚刷(13)转动的滚刷驱动组件(11)；
所述滚刷(13)的刷毛(13a)呈螺旋线形分布在滚刷(13)的外周上，且相邻刷毛(13a)的间距等于刮板刀(8b)、左刀齿(8c)和右刀齿(8d)之间的间距；
所述平移支撑架(2)包括水平滑架(2a)以及若干安装在水平滑架(2a)底部的滑架支撑腿(2b)，所述平移机架(3)的前后两端分别通过滑动配合支架(10)安装在水平滑架(2a)上，所述滑动配合支架(10)包括上下相对设置的上滑架(10a)和下滑架(10b)，所述上滑架(10a)的下端部与下滑架(10b)的上端部均设置有若干平移导辊(10c)，所述水平滑架(2a)的上缘能够滑动地支承在上滑架(10a)的平移导辊(10c)上，该水平滑架(2a)的下缘能够滑动地支承在下滑架(10b)的平移导辊(10c)上；
所述平移驱动组件(4)包括两根平行设置在平移支撑架(2)上的齿条(4a)、设置在平移机架(3)上的齿轮驱动组件(4b)，所述齿轮驱动组件(4b)的两侧分别设置有均受其驱动的齿轮(4c)，两个齿轮(4c)分别与对应齿条(4a)啮合；
该地下深窄槽连续锯切设备还包括用于向深窄槽注浆的注浆板(1)，该注浆板(1)与切割机构前后并排，并通过同一个升降调节组件(5)能够升降地安装在平移机架(3)上；注浆板(1)与切割机构均竖向可拆卸地安装在共用安装架(5a)上；并且，注浆板(1)的下端部高于或齐平于切割机构的下端部；
链锯安装板(7)具有若干沿链锯安装板(7)延伸方向分布的刀具锁孔(7a)，各刀具锁孔(7a)均与锁销结构(541a)相适应；当左液压缸活动部件(531)和右液压缸活动部件(541)相互靠近时，锁销结构(541a)的外端能够穿过其中一个锁孔(7a)后嵌入锁槽结构(531a)中，同时左刀具夹板(56)和右刀具夹板(55)从两侧夹紧链锯安装板(7)；
各刀具锁孔(7a)与供水系统连通；
左刀齿(8c)斜向左，右刀齿(8d)斜向右，左刀齿(8c)和右刀齿(8d)交错设置；
滚刷(13)通过滚刷支架(12)安装在平移机架(3)上，滚刷驱动组件(11)包括滚刷驱动电机(11a)、滚刷驱动减速器(11b)以及在滚刷(13)和滚刷驱动减速器(11b)之间进行传动的滚刷传动链条组(11c)，滚刷驱动电机(11a)依次通过滚刷驱动减速器(11b)和滚刷传动链条组(11c)带动滚刷(13)转动。
2.根据权利要求1所述的一种地下深窄槽连续锯切设备，其特征在于：所述齿轮驱动组件(4b)包括齿轮驱动轴(4b1)以及两个驱动电机(4b2)，两个驱动电机(4b2)分别通过对应的齿轮驱动减速器(4b3)将动力传递给齿轮驱动轴(4b1)，两个齿轮(4c)分别固套在齿轮驱动轴(4b1)的两端。
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